晶振的工作原理

shdl_2006

在压电晶体的两端加上电压时 另两段会发生频率很高的机械振动，不知道计时电路是如何把机械振动转换为电震动的？

zhoujd

石英晶体就是靠震动产生电信号，是石英的本身性能，和压电陶瓷原理差不多吧？

shdl_2006

我搞不明不白的就是它如何把震动转换为电信号

play_boy

应该是机械和电的互相作用

Hancun

lz见过振动机，它上面使用的sensor就是将机械振动信号转换为电信号进行反馈的。其实质就是快速的把位移变化转化为快速变化电信号，不过sensor很贵的。  lz 说的电震动好像不太懂。

shdl_2006

您说的需要传感器，这个压电晶体好像不 是这么回事

gd_zzx

　　石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本结构大致是从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚 上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
) \5 i: u: R) p: r. n; t　　石英晶体的压电效应：若在石英晶体的两个电极上加一电场，晶片就会产生机械变形。反之，若在晶片的两侧施加机械压力，则在晶片相应的方向上将产生电场，这种物理现象称为压电效应。注意，这种效应是可逆的。如果在晶片的两极上加交变电压，晶片就会产生机械振动，同时晶片的机械振动又会产生交变电场。在一般情况下，晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小，但当外加交变电压的频率为某一特定值时，振幅明显加大，比其他频率下的振幅大得多，这种现象称为压电谐振，它与LC回路的谐振现象十分相似。它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。

liupeng1979

好的长见识了，那么晶振的频率由什么来决定的。

gd_zzx

　　晶振在电气上可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率为串联谐振，较高的频率为并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率范围很窄，所以即使其他元件的参数变化很大，这个振荡器的频率也不会有很大的变化。
/ y4 t/ I* j& h: g- l: p　　晶振有一个重要的参数，那就是负载电容值，选择与负载电容值相等的并联电容，就可以得到晶振标称的谐振频率。
　　一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器（注意是放大器不是反相器）的两端接入晶振，再有两个电容分别接到晶振的两端，每个电容的另一端再接到地，这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容，请注意一般IC的引脚都有等效输入电容，这个不能忽略。
- \; X  R; p8 Q' R- Q4 K　　一般的晶振的负载电容为15p或12.5p ，如果再考虑元件引脚的等效输入电容，则两个22p的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。
　　晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振与有源晶振（谐振）的英文名称不同，无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法并不准确；有源晶振是一个完整的谐振振荡器。　　
　　石英晶体振荡器与石英晶体谐振器都是提供稳定电路频率的一种电子器件。石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应来起振，而石英晶体谐振器是利用石英晶体和内置IC共同作用来工作的。振荡器直接应用于电路中，谐振器工作时一般需要提供3.3V电压来维持工作。振荡器比谐振器多了一个重要技术参数：谐振电阻（RR），谐振器没有电阻要求。RR的大小直接影响电路的性能，因此这是各商家竞争的一个重要参数。
  H0 m4 e. U8 O9 c
[ 本帖最后由 gd_zzx 于 2007-9-19 19:42 编辑 ]

shdl_2006

谢谢您的回答，太精辟拉？

- r7 x( i' v: P& Z! _版主 您好：  
& B" d9 }) W6 D0 l* T我要申请变更为已解决，不知怎么操作

hn8161

简单来说 就是压电体的实际应用 ! 受教了  谢谢!

sinkayu

gd_zzx 说的很精细，  那既然它能自己产生电场、形变，为何还要再提供一个稳定的3.3V电源呢？
这个电源在此起的是什么作用？

gd_zzx

无源晶振：只是一片按一定轴向切割的石英晶体薄片，必须配合其他IC振荡电路才能工作。
有源晶振：无源晶振+振荡电路，封装在一起，所以需要为其提供电源。